domingo, 26 de abril de 2009

Resistencia aeróbica y anaeróbica


Resistencia Aeróbica

Cuando se realiza un esfuerzo de larga duración, pero de intensidad moderada, la cantidad de oxígeno que se utiliza es igual al que se absorbe; hay por tanto un equilibrio entre el aporte y consumo de oxígeno por parte del organismo.

Esta fase donde el oxígeno es entregado en cantidad suficiente es llamada "fase aeróbica" o, más aún, "estado de equilibrio fisiológico". "Esta resistencia está en relación directa con la capacidad de los sistemas circulatorio y respiratorio para abastecer de oxígeno y materias nutritivas a los músculos y transportar hacia los puntos de eliminación los productos de deshecho que se forman durante el esfuerzo".

Según investigaciones, los músculos del corredor de fondo reciben una cantidad suficiente de oxígeno para mantener un estado de equilibrio en el organismo, si la carrera permite mantener las pulsaciones entre 120 y 130-140. Al sobrepasar este límite se produce un aumento de ácido láctico y se contrae deuda de oxígeno. Con 130 pulsaciones por minuto es posible realizar un trabajo dinámico en equilibrio de oxígeno.

Desarrollar y mejorar esta cualidad ofrece la ventaja de poder realizar un trabajo sostenido cada vez con más intensidad en equilibrio de oxígeno, como es el caso del ciclismo de fondos.

Resistencia Anaeróbica

Cuando el esfuerzo que se realiza es intenso, la cantidad de oxígeno que se debería consumir en ese momento es muy superior a la que se puede aportar, sin que se pueda establecer el equilibrio, originándose la "deuda de oxígeno", que será pagada cuando el esfuerzo finalice. Esta situación donde el oxígeno es insuficiente es llamada "fase anaeróbica”.

"Cuando más intenso es el esfuerzo anaeróbico más elevada es la cantidad de oxígeno para las necesarias combustiones, pero el abastecimiento de éste por el torrente sanguíneo es limitado al igual que su absorción por los tejidos. En esta situación el organismo debe seguir trabajando y rindiendo; es decir, en deuda de oxígeno (con menor cantidad de oxígeno que la necesitada), como consecuencia de lo anterior, se forman en los tejidos (principalmente en el muscular) ácidos que entorpecen el movimiento y el rendimiento, siendo uno de los más abundantes el láctico (el que produce las agujetas).

Si el esfuerzo es muy intenso o si se sostiene mucho tiempo, o ambas cosas, llega el momento en que hay total inhibición de movimientos, las fibras musculares llegan a encontrarse imposibilitadas para contraerse. En este tipo de resistencia a la neutralización de los ácidos por las reservas alcalinas de la sangre es sumamente importante.

Respuesta cardiovascular al ejercicio

RESPUESTA CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO

El corazón es el centro del sistema cardiovascular, es el músculo que posibilita el movimiento de la sangre hacia distintas regiones del cuerpo. El funcionamiento de este órgano vital no seria posible sin la colaboración de otros elementos del sistema cardiovascular o sin la función reguladora del sistema nervioso.

FUNCIONES DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR DURANTE EL EJERCICIO

· Suministrar oxigeno, nutrientes y hormonas a los músculos

· Extraer de la musculatura dióxido de carbono y acido láctico y transportarlos a otros órganos para su metabolización o eliminación

· Contrarrestar el aumento de temperatura producida durante el ejercicio

Al inicio de un ejercicio y a medida que aumenta su intensidad, el sistema cardiovascular responde a un aumento del volumen de sangre bombeado por el corazón por minuto (gasto cardiaco). El consumo máximo de oxigeno (VO2 máx) esta determinado por el gasto cardiaco y por la diferencia arteriovenosa.

FRECUENCIA CARDIACA

Aumenta en proporción al incremento de la intensidad del ejercicio, aumentando así el gasto cardiaco y el aporte de oxigeno a la musculatura, esta respuesta fisiológica esta regulada por diversas funciones del sistema cardiovascular y por los nervios que tienen su origen en una parte del cerebro denominada bulbo raquídeo, cuya continuación es la medula espinal.

El corazón es estimulado por dos vías nerviosas procedentes de la medula:

SIMPATICA: Libera sustancia noradrenalina y aumenta frecuencia cardiaca y provoca incremento en la fuerza de contracción miocardio.

PARASIMPATICA: Libera sustancia acetilcolina que disminuye la frecuencia

Consumo máximo y umbral de láctato


CONSUMO MAXIMO DE OXIGENO Y UMBRAL DE LACTATO

El consumo máximo de oxigeno se refiere a la máxima capacidad que tiene el organismo de utilizar oxigeno por unidad de tiempo, en otras palabras corresponde al máximo potencial aeróbico del individuo.

El umbral de lactato corresponde al momento en el cual se produce un aumento brusco en la concentración de acido láctico en el músculo, el umbral es importante porque ayuda a determinar la intensidad del ejercicio a partir de la cual se desarrollan componentes de fatiga. El umbral suele expresarse como porcentaje del consumo máximo de oxigeno y constituye uno de los mejores indicadores de ritmo de carrera que debe seguir un deportista. En una carrera de larga duración el deportista que mas umbral de lactato posee, será el que mantendrá una intensidad más elevada durante la mayor parte de la carrera.

El déficit de oxígeno

A nadie le gusta trabajar de más, y a la célula tampoco. Tanto es así que en reposo, los depósitos de oxígeno que se movilizan con lo justo y necesario para mantener las funciones vitales mínimas. Este justo y necesario volumen de oxígeno es conocido como “unidad metabólica”, y equivale a 3.5 ml/kg/min. Pero claro, lo que las células no saben es que para alcanzar ese colectivo (el “bus”) que se nos escapa, voy a necesitar algo de oxígeno extra. Esta demanda súbita de energía tiene nombre de déficit de oxígeno.

El déficit de oxígeno se produce al comienzo de cada esfuerzo puesto que, frente a esfuerzos muy intensos, la respiración y el sistema cardiovascular no pueden afrontar inmediatamente las repentinas necesidades metabólicas de la célula muscular. Fisiológicamente hablando, el déficit de oxígeno es equiparable con la cantidad de oxígeno que necesitaríamos para realizar la actividad que pretendemos, sin necesidad de aumentar la frecuencia cardíica y ventilatoria. Y lo más importante: no confundir “déficit de oxígeno” con “deuda de oxígeno”. Si bien ambos conceptos se relacionan de manera estrecha en el entrenamiento deportivo, son dos fenómenos distintos, de los cuales uno se manifiesta al principio y otro al final del trabajo físico.

Por supuesto, este déficit no dura para siempre. Obligada a trabajar, la célula incrementa sus depósitos de oxígeno optimizando su transporte y mejorando su abastecimiento. Al cabo de unos minutos y frente a un leve descenso de la intensidad de trabajo, el organismo entra en un estado de equilibrio.

La deuda de oxígeno

Cuando usted pide prestado, tarde o temprano tiene que devolver. Sí, ya sé que en ocasiones eso no sucede, pero en el cuerpo humano no hay manera de escapar. Frente a una actividad de mediana o alta intensidad, el organismo necesita más oxígeno del que habitualmente consume en estado de reposo.

Esto en sí no sería un problema, ya que oxígeno hay de sobra. La cuestión es que esa demanda de oxígeno crece a medida que los sistemas de alta energía (ATP-PC y glucólisis rápida) comienzan a producir energía de forma inmediata. Estos sistemas responden casi al instante, pero a un alto costo. La glucólisis lenta es más barata, pero tal como su nombre lo indica, la energía tarda en llegar.

Cuando el esfuerzo termina, llega la hora de pagar por ese oxígeno. La cantidad de oxígeno captada durante la fase postesfuerzo que suele superar las verdaderas necesidades en reposo, se suele denominar deuda de oxígeno.

La deuda de oxígeno tiene dos fases. En la primera se resintetizan los depósitos de fosfato, es decir, las reservas de ATP y fosfocreatina. Con la misma velocidad también se recuperan los depósitos de oxígeno (mioglobina). Esta fase también puede denominarse “aláctica”. En la segunda se remueve el ácido láctico, el cual debe ser transportado al hígado para su posterior conversión. Esta fase también es conocida como “láctica”.

La duración de la deuda de oxígeno es proporcional al volumen e intensidad del entrenamiento realizado, y en casos tales como los que se dan en pruebas de corta duración (de 35″ a 2′), la mayor captación de oxígeno puede prolongarse hasta los 60 minutos.

COORDINACION ENTRE LAS VIAS ENERGETICAS

Todas las fuentes energéticas entran en funcionamiento durante un esfuerzo, teniendo en cuenta que con diferente intensidad. El cuerpo humano tiende a emplear inicialmente la vía oxidativa en la medida que la actividad se lo permita, cuando esta vía es incapaz de suministrar toda la energía, tiene que utilizar la glucólisis anaeróbica como mecanismo para la obtención de esta.

En las primeras fases de ejercicios menos intensos el organismo se ve obligado a utilizar el ATP y la fosfocreatina almacenados en el músculo para conseguir de manera inmediata la energía y dar paso para que la otras vias se pongan en funcionamiento.

Vias energéticas oxidativas

VIAS ENERGETICAS OXIDATIVAS

Por medio de un proceso oxidativo los ácidos y la glucosa se metabolizan para producir energía, este proceso es mas eficiente que el de la glucólisis anaeróbica, ya que cuando se utiliza un mecanismo oxidativo obtenemos 38 moléculas de ATP.

Las grasas proveen mas energía por gramo que los carbohidratos, pero la oxidación de las grasas requiere mas oxigeno que la de los carbohidratos. La energía producida por la grasa es de 5.6 moléculas de ATP por molécula de oxigeno utilizada, mientras que la producida por los carbohidratos es de 6.3 moléculas de ATP por molécula de oxigeno.

El oxigeno que no es liberado es limitado, por eso los hidratos de carbono son el combustible preferido en ejercicios de alta intensidad




OXIDACION DE CARBOHIDRATOS

Los alimentos proveen energía que sirve para producir ATP, esta energía viene de los carbohidratos las grasas y las proteínas. Los hidratos de carbono quedan en forma de glucógeno en el hígado y en los músculos. El glucógeno pasa a la sangre en forma de glucosa, produciendo 4.1 Kcal./g. Las grasas 9.3 Kcal./g en forma de ácidos grasos y las proteínas 4.1 Kcal./g en forma de aminoácido.

Para la oxidación de carbohidratos se utilizan varias reacciones químicas que complementa los procesos de glucólisis, el ciclo de krebs y la cadena transportadora de electrones, estos dos últimos se llevan a cabo en la mitocondria. Como resultado de estos procesos tenemos: agua, anhídrido carbónico, 38 o 34 moléculas de ATP. La capacidad oxidativa muscular depende de los niveles de enzimas oxidativas, del tipo de fibra muscular y de la disponibilidad de oxigeno.

OXIDACION DE LAS GRASAS

La oxidación de las grasas comienza con la beta-oxidación de ácidos grasos libres, después continua con el ciclo de krebs y la cadena transportadora de electrones. La energía de la oxidación de ácidos grasos varia en función de la composición química de dicho acido graso, pero es mayor que la energía obtenida por la oxidación de una molécula de glucosa. La cantidad de oxigeno necesario para oxidar un acido graso depende de la cantidad de carbonos que contenga.

OXIDACION DE PROTEINAS

La oxidación de proteínas es un proceso muy complejo, ya que los aminoácidos contienen nitrógeno, el cual no puede ser oxidado. Las proteínas contribuyen a la producción de energía en situaciones extremas, es decir, cuando otros sustratos energéticos estén agotados.

Bases Fisiológicas

BASES FISIOLOGICAS.

El conocimiento detallado de la respuesta del organismo al ejercicio es sumamente importante tanto en las personas de alto rendimiento como en una persona sedentaria. Por lo general toda la actividad provoca estrés y por ende reacciones fisiológicas, por ejemplo una persona que hace ejercicio su organismo presenta un proceso de adaptación el cual le facilita realizar una actividad con menor esfuerzo. El objetivo principal del ejercicio es provocar adaptaciones fisiológicas para mejorar el rendimiento.

METABOSLISMO MUSCULAR

El músculo es un motor complejo, que se capacidad de trabajo depende de su disposición energía, más de la mitad de la energía corporal es expulsada en forma de calor, la demás es utilizada para la realización de actividades celulares y trabajos mecánicos. El ser humano obtiene energía por medio de los carbohidratos, los lípidos y las proteínas, los carbohidratos y las proteínas generan 4 kilocalorías por gramo, mientras que los lípidos 9 kilocalorías por gramo, esta energía es derivada de los alimentos y almacenada en compuestos de alta energía, denominado ATP.

ADENOSIN TRIFOSTATO (ATP)

Constituye una forma de almacenar y producir energía en compuestos o enlaces de alto valor energético, es una fuente energética necesaria para la contracción muscular, la digestión, la transmisión nerviosa, la secreción de glándulas, la fabricación de nuevos tejidos, la circulación de la sangre, etc. El ATP es la fuente directa de energía para la actividad muscular, la liberación de esta energía proviene de la hidrólisis de ATP en adenosin difosfato (ADP). Al introducir una molécula de agua, se separan los enlaces de fosfato, obteniendo así gran cantidad de energía. El ATP es generado por los sistemas de energía que son: fosfágeno, glucolítico y oxidativo.



FUENTES ENERGETICAS ANAEROBICAS ALACTICAS

El ATP y la fosfocreatina son fuentes energéticas anaeróbicas, su energía viene de la degradación de fosfocreatina que se utiliza para formar ADP y Pi (fósforo inorgánico), produciendo ATP. Son reacciones que ocurren en ausencia de oxigeno, el trabajo físico se realiza con la máxima exigencia y es de corta duración. El ATP debe ser sintetizado completamente, ya que no existe un depósito para esta sustancia dentro del músculo. La primera vía de energía utilizada para mantener estables los niveles musculares de ATP es la fosfocreatina.

GLUCOLISIS ANAEROBICA

Los sustratos utilizados para producir energía son el glucógeno que se encuentra almacenado en los músculos y en el hígado, y la glucosa sanguínea, disponible en el cuerpo limitadamente.

Las reservas de glucógeno se pueden aumentar por medio de dietas ricas en carbohidratos y por medio de entrenamiento, el glucógeno en cantidad puede trabajar durante un tiempo mas prolongado. La formación de acido pirúvico a través de la glucólisis anaeróbica produce acido láctico, el cual permite que los procesos generadores de energía no se detengan y que podamos realizar ejercicios de alta intensidad durante un tiempo largo, sin dejar atrás que cuando la acumulación de acido láctico es elevada, obliga al cuerpo a disminuir la intensidad del ejercicio.

La glucólisis anaeróbica entre ejercicios de 15-20 segundo a 3 minutos se pone en funcionamiento, generando 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa utilizada.

Sistemas energéticos

SISTEMAS ENERGETICOS:

Capacidad que posee el organismo para mantener activos los tres procesos energéticos en todo momento. Pero haciendo énfasis de acuerdo a: Duración del ejercicio, intensidad de contracción muscular, cantidad de sustratos almacenados.

SISTEMA DEL FOSFÁGENO (ANAERÓBICO ALÁCTICO)

Este sistema proporciona la energía necesaria para la contracción muscular en los ejercicios de muy alta intensidad, pero de corta duración, se le denomina aláctico porque no tiene acumulación de ácido láctico. Este sistema está limitado por la reserva de ATP (adenosin trifosfáto) y PCr (Fosfocreatina) intramuscular, estos compuestos son de utilización directa para la obtención de energía.

La cantidad de ATP que almacena una célula muscular es tan pequeña que sólo permite realizar un trabajo durante pocos segundos. El ATP debe ser reciclado constantemente en las células, parte de la energía necesaria para la resíntesis de ATP en la célula muscular, se realiza rápidamente y sin presencia de oxigeno.

El fosfato de creatina posee un enlace de fosfato de alta energía, unas 10.300 calorías por mol, lo cual permite la reconstrucción y de esta manera permitir un mayor periodo de utilización de fuerza máxima.

SISTEMA GLUCOLISIS (ANAERÓBICO LÁCTICO)

Participa como fuente energética fundamental en ejercicios de submáxima intensidad (entre 80% y 90% de la CMI o capacidad máxima individual). Está limitado por las reservas intramusculares de glucógeno como sustrato energético. Produce menos energía por unidad de sustrato (menos ATP) que la vía aeróbica, es por esto que produce ácido láctico. Las etapas iníciales del proceso de la glucólisis se producen sin necesidad de oxigeno. Durante este proceso cada molécula de glucosa se convierte en dos moléculas de ácido pirúvico y se producen dos moléculas netas de ATP. En este proceso el ácido pirúvico se convierte en ácido láctico debido a la falta de oxigeno. Puede formar moléculas de ATP 2,5 veces mayor que el sistema oxidativo.

SISTEMA OXIDATIVO (AERÓBICO)

Energía que proviene de la combinación de oxigeno con azucares y también con grasas. Es con la presencia de oxigeno, no produce ácido láctico, es la vía metabólica más importante en ejercicios de larga duración. Produce 36 ATP porcada molécula de glucosa procesada. Una de sus limitaciones es la capacidad de almacenamiento y utilización del glucógeno muscular y hepático y la capacidad de metabolizar grasas y proteínas


SISTEMA

TIEMPO DE DURACIÓN

INTENSIDAD

COMBUSTIBLE

FOSFAGENO

0-30 segundos

90-100%

Fosfocreatina (PCr) y ATP

GLUCOLISIS

30-60 segundos

80-90%

Glucógeno

OXIDATIVO

Más de 120 seg

75%

Hidratos de carbono, grasas y proteínas





Sintesis de proteínas

SINTESIS DE PROTEINAS

Transcripción: Construcción del ARNm usando el ADN como molde

Procesamiento del ARNm: Desecha lo que no le sirve

Traducción: Interpretación del lenguaje del ARNm al de la proteínas

Maduración: El polipéptido recién sintetizado es transportado por el aparato de Golgi, donde adquiere su configuración completa.

ADN. ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO

Azúcar: Desoxirribosa

Bases nitrogenadas: Adenina, timina, guanina, citosina.

Ubicado en: Núcleo, mitocondria y cloroplastos.

Función: Intervenir en la transmisión de caracteres hereditarios.

ARN. ACIDO RIBONUCLEICO

Azúcar: Ribosa

Bases nitrogenadas: Adenina, uracilo, guanina, citosina

Ubicado en: Citoplasma o ribosoma

Función: Intervenir en la síntesis de proteínas.

Para pasar de ARN a ADN se tiene en cuenta lo siguiente: se cambia Uracilo por Adenina, Adenina por Timina, Citosina por Guanina y Guanina por Citosina.

DUPLICACION DE ADN

Toda célula antes de dividirse debe duplicar su ADN. El control de calidad es realizado por el ADN POLIMERAZA que comprueba los nucleótidos recién agregados y por las ENZIMAS que son las encargadas de revisar el ADN recién duplicado por medio de:

  • Helicasas: Separan las dos cadenas, rompiendo los puentes de hidrogeno
  • Topoisomerasas: Giran las moléculas de ADN
  • Ligasas: Une los nucleótidos